Кристаллизация металла в процессах переплава

Abstract

Электрошлаковый и вакуумно-дуговой переплавы широко применяются в промышленности для производства высококачественных сталей, суперсплавов и титановых сплавов. Эти процессы, использовавшиеся для рафинирования, в настоящее время в основном применяются для управления кристаллизацией металла при изготовлении слитков. Поскольку граничные условия этих процессов определяются легко, то было предпринято множество попыток моделирования кристаллизации слитков. Рассмотрены различные модели и описано их эффективное применение. Представленные модели вычислительной гидродинамики в значительной степени способствовали пониманию основных процессов, происходящих при переплаве, однако они еще пока не дают детального описания процесса промышленного производства слитков.

The two remelting processes of electroslag and vacuum arc remelting are widely used in industry for the manufacture of high quality steels, superalloys and titanium alloys. Originally employed for refining, they are now used principally as solidification controlling steps in ingot manufacture. Since the boundary conditions of the process can be readily measured, many attempts have been made to model the ingot solidification. In this work we review the models and indicate their success in application. We conclude that although the present CFD models have greatly assisted in our understanding of the basic processes, as yet they are insufficient to describe the detail required for useful application in industry.